1、IAP简介
IAP 是 In Application Programming 的缩写，即在应用编程。 IAP 是利用自己的程序代码实现升级程序（新的 APP ）从外部接口（可以是串口、 I2C 、 SPI 、网口等等）写入到 flash 中，再通过 flash 读写操作，将新的 APP 覆盖原有 APP 程序，在重新从新的APP 入口位置启动我们的应用程序，同时也负责 IAP 代码的修改和迭代。一句话概括就是， IAP 是一个专门用来升级应用程序的程序。
通常在实现 IAP 功能时，需要在编写固件程序时设计两部分代码:第一个部分不执行产品正常的功能操作，只是通过通讯接口去接收数据，执行对第二部分代码的更新操作（这部分代码后面简称为 Bootload ）；第二部分代码才是真正的产品功能代码（这部分代码后面简称为 App ）。
这两部分代码都同时存放在 User Flash 的不同区域中（一般从最低地址开始存放Bootload ，后面紧随 App ），当芯片上电之后会首先执行 Bootload ， Bootload 作如下操作：
① 检查是否需要对 App 进行更新
② 如果不需要更新则跳转到步骤④
③ 执行更新操作
④ 跳转到 App 执行
Bootload 必须通过其它方式如 JTAG / SWD 或 ISP 烧录，第二部分代码可以使用Bootload IAP 功能烧录，也可以和 Bootload 一起烧录。后面 Bootload 统称为 IAP 程序。
2、ISP & IAP
ISP ：In System Programing ，通过串口USART0进行在线系统编程。
IAP ：In applicating Programing ，通过通用嵌入片内的固化代码进行的在应用编程。
ISP是指可以在板级上进行编程，而不用把芯片拆下来放到烧写器中，即不脱离系统，所以称作“在系统编程”，它是对整个程序的擦除和写入，通过单片机专用的串行编程接口对单片机内部的 Flash 存储器进行编程。即使芯片焊接在电路板上，只要留出和上位机接口的串行口就能进行烧写。
IAP 同样是在板级上进行编程， MCU 获取新代码并对程序的某部分重新编程，即可用程序来改变程序，修改程序的一部分达到升级、消除 bug 的目的，而不影响系统的其它部分，烧写过程中程序可以继续运行，另外接口程序是自已写的，这样可以进行远程升级而不影响应用。 IAP 的实现更加灵活,通常可利用单片机的串行口接到计算机的 RS232 口，通过专门设计的固件程序来编程内部存储器。
3、IAP 原理
3.1 无 IAP 机制下程序运行流程
N32G43x 的内部闪存( Flash )的起始地址为 0x0800_0000 ，一般情况下程序的可执行文件从该地址开始写入。此外 N32G43x 是基于 Cortex-M4 内核的，内部是通过“中断向量表”来响应中断。
程序启动后，首先从“中断向量表”中取出复位中断向量，执行复位中断程序来完成启动（如上图中流程①）；在复位中断服务程序执行完之后，会跳转到 main 函数（如②） 。“中断向量表”的起始地址是 0x0800_0004，而 main 函数一般是一个死循环。当来中断时，N32G43x 的内部硬件机制会自动将 PC 指针指向“中断向量表”处（如③），并根据中断源取出对应的中断向量来执行中断服务程序（如④），在执行完中断服务函数之后，程序再次返回 main 函数执行（如⑤）。以上即是正常的程序运行流程。
3.2 加入 IAP 机制后程序运行流程
N32G43x 复位后，还是从 0x0800_0004 取出复位中断向量的地址并跳转到复位中断服务程序，在运行完复位中断服务程序之后跳转到 IAP 的 main 函数（如上图中流程①），这部分与无 IAP 机制的程序运行一致。
在执行完 IAP 以后（即将新的 APP 代码写入 User Flash ，即灰底部分），新 APP 的复位中断起始地址为： 0x0800_0004+N+M 。跳转至新 APP 的复位向量表（如②），取出复位中断向量的地址并跳转执行新 APP 的复位中断服务程序，随后再跳转至新 APP 的 main函数（如③）。同样， main 函数是一个死循环，此时可以看到 Flash 中在不同位置上有两个“中断向量表”。
但在新 APP 的 main 函数执行过程中，如果 CPU 得到一个中断请求， PC 指针还是强制跳转到 0x0800_0004 这个地址的中断向量表处（如④），而不是新 APP 的中断向量表处。程序会再根据我们设置的中断向量表偏移量（这个新的中断偏移量会在新 APP 中设置，APP程序中会有体现），跳转到对应中断源新的中断服务程序中（如⑤）。执行完中断服务程后，程序返回 main 函数继续运行（如⑥）。以上就是加 IAP 机制之后程序的运行流程。
4、IAP 实现
了解原理之后，正式来实现 IAP 程序和 APP 程序。由上面过程分析，可以得到 IAP程序需要满足两个条件：
①新 APP 必须在 IAP 程序之后的某个偏移量为 x 的地址开始；
②必须将新 APP 的中断向量表相应地移动，移动偏移量为 x。
（注：这里的 x 根据 IAP 程序的大小来自定义的）
4.1 IAP 功能说明
在 IAP 程序中实现以下功能：
1、 等待通过串口接收过来的数据，该数据应该为新 APP 的 bin 文件；
2、 接收完成之后自动将接收到的新 APP 的 bin 文件写入设定好的 Flash 地址中；
3、 通过按键 PA0 来进行 IAP 跳转
注意事项：
1、 这里串口接收数据为了简单就用了一个 6KB 的数组去一次性接收存储 APP 的 bin文件，这里数组的大小是根据 APP 程序生成的 bin 大小定的。想节省资源可以采用分包的方式接收。
2、 N32G43x 写 Flash 是按字( Word )操作的，所以写入的时候需要考虑文件大小以及页对齐问题等。
3、 进行跳转的时候判断一下栈顶指针存在的地址是否合法，避免烧录的 bin 是一个不正常的文件。
4.2 IAP 在 Keil 的配置
这里用到的 N32G43x Flash 大小为 128Kb ， SRAM 大小为 32Kb 。在 KEIL 配置中这两个参数保持默认，不需要改动，如下：
编译后各个段的大小如下：
Code为程序代码部分；
RO-data 表示程序定义的常量const temp；
RW-data 表示已初始化的全局变量；
ZI-data 表示未初始化的全局变量；
可以计算出 IAP 程序的大小大致为 (Code + RO-data + RW-data)/1024 ≈ 5.17Kb ，多给 IAP 程序留点空间， 8Kb 。这 8Kb 的设置体现在 IAP 程序里面的 FLASH_APP1_ADDR宏定义中， FLASH_APP1_ADDR 表示 APP bin 文件存储的起始地址，即从 0x0800_0000 开始往后推 8Kb 字节开始存储。也就是说前 8kb 是留给 IAP 程序烧录用的。
4.3 APP 工程中注意事项
1、首先是 APP 程序 Flash 和 SRAM 地址范围的设定，如下：
其中 SRAM 不变，与 IAP 的一样，起始地址是 0x2000_0000，大小为 32Kb（N32G43x不同型号可能大小有差异，但是起始地址都一样）。
有区别的部分是 Flash，我们看到 APP 中 Flash 的起始地址不再是 0x0800_0000，而是 0x0800_2000，也就是从 0x0800_0000 开始，向后偏移了 0x2000 。 0x2000 转换成十进制是 8192 ，8192 除以 1024 正好是 8Kb，也就是说这里 8Kb 的偏移量就是之前说的留给 IAP 程序的空间大小。 如果你不是 8Kb，那么修改 IAP 程序中的 FLASH_APP1_ADDR 宏定义地址和 APP 程序中Flash 起始地址的偏移量以及 Flash Size 即可。
2、APP 程序里面中断向量表的重定义
可以看到 APP 程序中的示例功能也很简单，就是延时 200ms 打印一次数据。但是在此之前我们可以看到进入 main 函数开始时有一个中断向量表的重定义代码： SCB->VTOR= FLASH_BASE|0x2000 ;
中断向量表的映射，如下：
宏定义 FLASH_BASE 为 0x0800_0000，宏定义 VECT_TAB_OFFSET 为 0x0。也就是说中断向量表映射地址默认是 0x0800_0000 ，即 Flash 的起始地址。
SCB->VTOR= FLASH_BASE|0x2000 代表中断向量表映射地址偏移了 0x2000 ,因为新 APP程序的起始地址为 0x0800_2000 ，所以这里将 APP 中的中断向量表进行重定义。
除去上述两点， APP 程序其他地方与 IAP 程序的配置一致。至此，APP 程序就配置了，编译时顺便生成 bin 文件。编译结果如下：
同理可以算出 APP 程序的大小约等于 3.24Kb ，之前也说了在 IAP 中定义接收数据数组的大小是 6Kb ，足够一次性接收这个 APP bin 文件了。
实验步骤为：
1、 烧录 IAP 程序，看到串口打印 IAP 信息；
2、 用串口助手发送 APP bin 文件，发送完成时 IAP 会打印固件更新完毕的信息；
3、 通过 PA0 来开始执行 Flash 用户代码，随后会循环执行 APP 中的信息打印操作。
可以看到程序是跳转到 APP 去执行了，说明实验正常。
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